Page 40 - 水利学报2021年第52卷第2期
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图 9 芦家河水道沙泓中段纵剖面变化
区域。
伴随着毛家花屋窄槽的冲刷,宁化码头放宽段较三峡水库蓄水初期的地形有所淤高,如图 8 中所
示的小型堆积体。因该堆积体的存在,航道需绕行堆积体右侧航槽上行,但此航法与毛家花屋窄槽
下泄的急流流向存在一定的夹角,船舶上行姿态难以控制,航行安全隐患突出,近期航道部门对该
堆积体进行持续性的疏浚,确保航路与急流流向基本一致,这也是图 9 中 2018 年初堆积体所在位置
的纵剖面有明显下切的原因。
4.2 淤积物分析
(1)淤积物组成。2017 年汛后在芦家河水道三宁化工码头前沿堆积体区域进行疏浚过程中,对疏
浚弃土随机选取 7 个样品进行分析。7 个样品均为卵石混砂,杂色,以卵石为主。样品分析表明,各
样品级配组成极不均匀,平均情况来看,粒径大于 20 mm 的卵石含量超过 70%,粒径大于 60 mm 的
鹅卵石含量超过 20%,粒径小于 5 mm 的泥沙含量不足 10%。
表 2 芦家河水道疏浚弃土样品级配
级配组成/%
样品
编号 卵石 D> 粗砾 D= 中砾 D= 中砾 D= 细砾 D= 粗砂 D= 中砂 D= 细砂 D= 粉砂 D<
60mm 60~20mm 20~10mm 10~5mm 5~2mm 2~0.5mm 0.5~0.25mm 0.25~0.075mm 0.075mm
平均 20.6 50.8 15.9 5.2 2.4 1.7 2.2 1.1 0.2
(2)淤积物来源分析。结合图 6、9 来看,宁化 1 号码头下游 1 km 范围内为卵石主要落淤区域,但
淤积区流速略高于沙泓中上段较大流速区,只比毛家花屋上游紧邻的毛家花屋窄槽段,即冲刷区域
要小;同时,沙泓中上段与毛家花屋之间还存在 500 m 左右长的流速减缓段。在此水流特性下,卵石
不可能在流速较缓的区域运动输移,反而进入急流段后发生落淤。另外,图 9 的纵剖面变化反映出落
淤区的淤高与冲刷区的下切有较为密切的关联性。因此,可以判断大部分落淤的卵石,尤其是粒径
较粗的卵石,只可能来自于紧邻的上游急流段冲刷区,是一种卵石短程搬运现象。
4.3 冲刷区河床组成分析 毛家花屋窄槽段一直被认为是坝下游最为重要的水位控制节点,其河床
组成是多年关注重点,也是浅滩冲淤机理的关键环节。但是,因毛家花屋窄槽段是枯水航道的唯一
通道,且航道窄、水流急,难以实施钻探,直接掌握其河床组成难度较大。本文通过间接分析的方
式对其河床组成进行判断:
(1)从窄槽段的冲刷过程来看,冲刷下切是随着比降、流速的增加持续进行的,并非在保持一段
时期稳定不动后出现大幅冲刷下切。这说明该区域可能并不存在由胶结卵石构成的强抗冲致密表
层,其河床组成沿深度是相对均质的。
(2)上述分析表明,下游落淤物主要来自于窄槽段的冲刷区。在沙泓“坡陡流急”段短程搬运过程
中,考虑到胶结卵石完全解体的可能性不大,而对疏浚弃土的现场考察以及疏浚弃土取样分析表
明,如图 10 所示,落淤物均为松散卵石,夹带少量泥沙,未见块状胶结卵石。因此,至少可以判断
胶结卵石层在毛家花屋窄槽段并非主要组成成分。
(3)对碛坝邻近毛家花屋窄槽区域进行地勘表明(勘探点见图 1),钻孔最大揭露厚度大于 10 m(低
于窄槽床底高程),河床地层多为砂卵石,砾石、卵石含量约 60%~80%,粒径 20~100 mm,如图 11
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